前兩期我們分享了萬瓦光纖激光器不銹鋼切割（點這里回顧）和碳鋼切割（點這里回顧）的調(diào)試方法，本期我們來說說銅、鋁切割。

銅是一種優(yōu)良的導熱、導電材料，隨著交通和工業(yè)的日益發(fā)展，目前市場上對銅類合金特別是黃銅、紫銅的激光切割需求日趨旺盛，對此類材料的加工精度和加工速度要求越來越高。而隨著近年來新能源汽車產(chǎn)業(yè)的帶動，動力電池行業(yè)迎來了爆發(fā)式增長。鋁合金是動力電池材料的主要組成部分，占整個動力電池的90%以上。因而，激光焊接鋁合金技術正在發(fā)揮越來越重要的作用。

 凱普林12kW光纖激光器切割30mm鋁

像銅、鋁這樣的高反材料通常對光纖激光的吸收率極低，而且吸收的熱量很快會擴散，同時激光照射到這些高反材料上，大部分能量會被反射出去，反射的激光有可能會返回激光器內(nèi)部，在加工過程中出現(xiàn)出光不穩(wěn)定、或停止出光現(xiàn)象，甚至還會對激光器造成很大的損傷，縮短激光器的壽命。因此，激光加工高反材料一直以來都是業(yè)界要攻克的難題。小凱特意請到了凱普林資深專家，分享了一些調(diào)試方法，都是干貨。

什么是高反材料

材料導電性越好，反射率越高。例如紫銅廣泛用于制作導電、導熱器材，是名副其實的高反材質(zhì)。

材料表面粗糙度越小，越光亮，反射率越高。例如，對于普通的拉絲不銹鋼，其反光能力不是很強；但當其表面足夠光滑，達到鏡面效果時，則對激光加工而言也存在一定程度的反射。

通常，固態(tài)金屬對激光的吸收率較低，熔化成液態(tài)以后，吸收率會有所提高。如：室溫下紫銅對紅外激光的吸收率約為5%，加熱到熔點附近后吸收率能夠達到20%左右。

不同材料對不同波長光的吸收率也不同。如銅（Cu）和銀（Ag）對于波長1080nm的光纖激光而言，是高反材料，其吸收率很低，遠遠低于鐵（Fe）和鋼（Steel）；但是，它們對固體激光的吸收率相對而言就要高很多。

調(diào)試方法

針對不同功率BWT光纖激光器，參考凱普林切割工藝參數(shù)表，調(diào)試不同厚度銅、鋁切割斷面達到最佳效果；

切割斷面效果及切割速度符合要求后，調(diào)節(jié)穿孔工藝參數(shù)；

切割效果及穿孔工藝滿足要求后，批量試切，驗證工藝一致性和穩(wěn)定性。

注意事項

噴嘴選擇：在銅鋁高反材料切割時，在滿足切割需求情況下，盡量選擇孔徑較小噴嘴，避免漫反射激光通過加工頭進入激光器內(nèi)部光學腔體，導致其損壞。

氣體選擇：紫銅切割選擇高壓氧氣、鋁合金選擇空氣，黃銅切割選擇氮氣或空氣作為輔助切割氣體。

激光功率：高反材料切割一定要使用滿功率連續(xù)模式下切割。

焦點選擇：高反材料切割在滿足切割斷面質(zhì)量條件下，盡量減少離焦量，增加激光功率密度，縮短融化材料的時間，從而提升材料吸收率，避免高反的產(chǎn)生。 

速度選擇：高反材料批量加工時，速度應適當降低，大約是打樣速度的80%左右。避免因速度不當造成高反光加熱噴嘴、調(diào)高器電容容值變化、噴嘴間距變化，導致切割不穩(wěn)定，并引起更多反射光通過切割頭進入激光器光腔，損害激光器。

專家提醒：為了保證高反材料長期穩(wěn)定切割，建議切割頭的所有光路系統(tǒng)必須有良好的水冷循環(huán)（必須選用高質(zhì)量保護鏡片），須一直開啟噴嘴冷卻氣，避免漫反射激光導熱切割頭從而導致切割不穩(wěn)定甚至損害激光器。

調(diào)試方法

凱普林萬瓦激光器紫銅連續(xù)加工，切割效果優(yōu)異，且過程穩(wěn)定。切割紫銅必須使用高壓氧氣切割，并在專業(yè)工程師指導下操作。

 凱普林萬瓦激光器紫銅切割樣件

 凱普林萬瓦激光器切割樣件

凱普林萬瓦激光器

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凱普林光電成立于2003年，是面向全球的激光解決方案服務商。公司以“讓夢想馭光而行”為使命，以“創(chuàng)變非凡”為價值觀，致力于創(chuàng)造更好的激光產(chǎn)品，為全球客戶提供半導體激光器、光纖激光器、超快激光器產(chǎn)品及解決方案。截至目前，全球超過1000萬個凱普林激光器在線穩(wěn)定運行，遍布全球70多個國家和地區(qū)。

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